光纤激光器是激光领域的新型技术,被称作第三代激光器的代表,已成为近年来激光器行业研究的热点。它由于具有光束质量好、转换效率高、输出波长多、兼容性好、结构简单、使用方便、成本低廉等诸多优点,在光纤通信、光纤检测、工业制造、激光医疗和军事国防等领域得到了广泛的应用。同时,这些行业的快速发展也在进一步提高输出功率、降低阈值、扩展新的激光频带、拓宽可调谐范围、实现全光纤系统以及小型化、智能化和多样化设计等方面,对光纤激光器提出了更高的要求。环形腔掺铒光纤激光器是光纤激光器的一个重要组成部分,因其结构相对简单,成本低廉,在光纤传感、医疗器械、实验设备等方面具有重要的应用价值。对环形腔掺铒光纤激光器进行深入研究有利于提高激光器性能,其自主研发则可以大幅度降低相关系统成本,有利于检测项目的实施和激光仪器设备的开发。本文以研究光纤激光器的工作原理和特点,探索提高光纤激光器性能的方法,并实现一种基于光纤布喇格光栅(FBG)的环形腔掺铒光纤激光器为目的,主要做出了以下几方面的工作:首先,简要介绍了激光器的基本结构和主要类别,阐述了光纤激光器的基本组成、分类、主要特点及应用价值。在参阅大量文献资料的基础上,总结了国内外光纤激光器的研究现状,探讨了实际应用中需要解决的问题,并对其发展前景进行了展望。其次,从激光产生的基本理论和光纤激光器的工作原理入手,具体分析了光纤激光器各关键组成部分的特性和工作原理,包括泵浦源的作用和选择、掺铒光纤的物质构成、物理特性和放大原理、环形腔的主要分类及各自的工作原理等,并利用速率方程法和半经典理论对掺铒光纤激光器进行了理论模型分析。随后,简要分析了半导体激光二极管的主要特性,在对激光二极管组件工作原理进行理论分析的基础上,设计并制作了泵浦驱动电路,得到了980nm的泵浦激光,并通过实际测试验证了其可靠性,为随后掺铒光纤激光器系统的实现做好了泵浦源的准备。文中给出了驱动电路的设计思想、结构图和电路图,并对电路的驱动原理和调试方法进行了详细说明。接下来,设计并搭建了基于光纤Bragg光栅的环形腔掺铒光纤激光器系统,从理论上探索了系统主要参数的设计方法,并通过实验实现了功率较大、稳定性较好的激光输出。最后,分析了影响环形腔掺铒光纤激光器输出稳定性的原因,讨论了可以用来提高稳定性的措施,并指出了工作中存在的不足,为以后进一步的开发工作做出了指导。